CN2816857Y - 一种x射线无损检测数字化成像装置 - Google Patents

Abstract

一种X射线无损检测数字化成像装置，属于射线无损检测技术领域。该装置包括X射线源，零件支架，前、后准直器和图像记录系统，该图像记录系统由单色可见光转换屏、反射镜、单色光凹凸透镜组、面阵COMS光电转换器件以及依次与该器件的输出端相连的信号放大器、A/D转换器以及含有图像数据处理和扫描控制软件的计算机组成。该装置解决了烦琐的胶片处理和废水处理问题，对各种无损检测X射线机均可实现其图像数字化功能。由于采用了单色可见光转换屏及主动式面阵COMS，可把各种能量的X射线图像转换为高质量单色可见光，光收集系统结构简单，具有分辨率高，成像清晰，检测精度高，耗电量小，成本低以及对射线的抗辐照损伤性能比较强等优点。

Description

一种X射线无损检测数字化成像装置

技术领域

本实用新型涉及一种X射线无损检测装置，特别涉及一种使用平面阵列光电转换器件的X射线无损检测装置，属于射线无损检测技术领域。

背景技术

一个X射线无损检测通用设备包含了X射线源、供给X射线的高压电源及控制系统，射线限束器、被检零件和胶片(图像记录器)。

近百年来，在无损检测技术中X射线成像无损检测检测技术一直为人们所信任、使用。使用传统的胶片方法直到现在是国内外一直主要沿用的办法。其优点是图像质量好，易于保存；其缺点是成本偏高，处理胶片产生废水污染，不能实时观察检测结果。使用现代数字技术是可以克服上述缺点的，但X射线成像无损检测的数字化始终没有一个统一的解决办法，近年来GE公司开发了成像板技术又叫DR技术具有相当高的技术指标，能统一解决上述问题：无胶片、数字化高质量图像、无污染、立即成像等，用于无损检测技术。但是该设备价格昂贵，一般要几百万人民币购买一套设备，这是一般工厂难以接受的。中国实用新型专利公开了一种“便携式脉冲数字化X射线成像装置”(申请号97242603.0)，该专利采用了摄象机系统和数字化图像卡，由于使用了摄象机系统拍出的图像精度不够，为了拍出一幅高质量图像，须采用多个CCD组合。但这些既不经济(CCD使用太多)又使设备变得更加复杂。为了改进这种工作情况和合理使用CCD、CMOS器件，NTB公司提出了一种新型的CMOS直线扫描(线阵CMOS扫描)仪。目前是世界上较新、较好的一种，它采用了线阵CMOS、狭缝扫描等技术，具有可以测试大工件及长工件的优势，图像质量也较好，但也是价格昂贵，不宜推广应用。最近国内开始进行这方面的开发，如“薄楔形X射线图形探测器”(专利申请号200320124667.z)，采用了CCD技术，但作为探伤用技术指标太低，满足不了无损检测的要求。另外目前在X射线无损检测中使用的光增感屏一般发出的光谱都比较复杂，产生的图像分辨率较差，造成成像质量都不高。

实用新型内容

针对现有技术的不足和缺陷，本实用新型的目的是提供一种X射线无损检测数字化成像装置，该装置结构简单，不仅可有效降低成本，而且分辨率高，成像清晰。

本实用新型的技术方案如下：

一种X射线无损检测数字化成像装置，包括X射线源，零件支架，分别设置在零件支架前后的前准直器和后前准直器以及图像记录系统，所述的图像记录系统包括光转换屏，用于改变可见光方向的反射镜，光收集系统，带有行扫描控制器和列扫描控制器的光电转换器件，依次与该器件的输出端相连的信号放大器、A/D转换器以及含有图像数据处理和扫描控制软件的计算机，该计算机的输出端与光电转换器件的控制端相连，其特征在于：所述的光转换屏采用单色可见光转换屏，所述的光收集系统采用与所述转换屏发出的光相匹配的一组单色光凹凸透镜组，所述的光电转换器件采用主动式面阵COMS光电转换器件；所述的光转换屏、反射镜、单色光凹凸透镜组以及主动式面阵COMS光电转换器件组合成一整体。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：本实用新型解决了烦琐的胶片处理和废水处理问题，对各种无损检测X射线机均可实现其图像数字化功能。由于采用了单色可见光转换屏，该转换屏可以把各种能量的X射线(40-300Kev)图像转换为高质量单色可见光，从而可使光收集系统得到简化，既提高了分辨率，又降低了成本。采用主动式面阵COMS光电转换器件(CMOS)，它具有灵敏度高，分辨率高，成像清晰，象素量大(几兆-十几兆)，噪声低等优点，从而有效提高了检测精度，减少了能耗。

附图说明

图1为本实用新型的结构原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体结构及工作原理作进一步的说明：本发明所提供的X射线无损检测数字化成像装置包括X射线源1，锥形束2、零件支架4以及分别设置在该零件支架前后的前准直器3和后准直器14以及图像记录系统，该图像记录系统包括单色可见光转换屏5，用于改变可见光方向的反射镜6(反射镜与所述的光转换屏成45°)，与转换屏发出的光相匹配的一组单色光凹凸透镜组7，带有行扫描控制器12和列扫描控制器13的光电转换器件8，依次与该器件的输出端相连的信号放大器9、A/D转换器10以及含有图像数据处理和扫描控制软件的计算机11；单色可见光转换屏5的发光基质材料采用GOS(硫氧化钆)，它可以把各种能量的X射线(40-300Kev)图像转换为高质量单色可见光；光电转换器件8采用主动式面阵COMS光电转换器件，它具有灵敏度高，分辨率高，成像清晰，象素量大(几兆-十几兆)，噪声低等优点，例如可使用photobit公司的型号为MT9T001的CMOS产品。

运行时，高压发生器产生的高压(40-300kV)送给X线管，产生X射线；从X射线源1射出的X射线经过前准直器3，形成一束锥形X射线束2，目的是使X射线集中在被检测的机械零件4部位，以减少散射辐射干扰；从限束器3射出的X射线穿过零件支架4后，再经后准直器14准直后，准确地射到光转换屏5上。X射线经光转换屏5转换后发出单色可见光，经反射镜6和一组与光转换屏发出的光相匹配的凹凸透镜组7收集后，汇聚到面阵光电转换器(CMOS)8上，并转换成图像电信号，受计算机控制的能将图像数据整理、排列并进行排序控制的行扫描控制器12和列扫描控制器13控制来自面阵光电转换器的图像模拟信号按顺序输出，进入放大器9将信号放大后，经A/D转换器10送入含有图像数据处理和扫描控制软件的计算机11进行处理后，形成可视化的零件图像，完成检测任务。光转换屏、反射镜、单色光凹凸透镜组以及主动式面阵COMS光电转换器件组合成一整体。

本装置可与各种无损检测X射线机组合(或改装)，用于对各种形状、大小的(材料)零件进行灵活检测。

Claims (2)

1.一种X射线无损检测数字化成像装置，包括X射线源(1)，零件支架(4)，分别设置在零件支架前后的前准直器(3)和后准直器(14)以及图像记录系统，所述的图像记录系统包括光转换屏(5)，用于改变可见光方向的反射镜(6)，光收集系统(7)，带有行扫描控制器(12)和列扫描控制器(13)的光电转换器件(8)，依次与该器件的输出端相连的信号放大器(9)、A/D转换器(10)以及含有图像数据处理和扫描控制软件的计算机(11)，该计算机的输出端与所述的光电转换器件的控制端相连，其特征在于：所述的光转换屏(5)采用单色可见光转换屏，所述的光收集系统(7)采用与所述转换屏发出的光相匹配的一组单色光凹凸透镜组，所述的光电转换器件(8)采用主动式面阵COMS光电转换器件；所述的光转换屏、反射镜、单色光凹凸透镜组以及主动式面阵COMS光电转换器件组合成一整体。

2.按照权利要求1所述的X射线无损检测数字化成像装置，其特征在于：所述的主动式面阵COMS光电转换器件采用MT9T001。

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